시장 출시 기간은 새로운 제품의 성패에 결정적인 역할을 한다. 유연한 생산라인은 더 빨리 적응하고 새로운 아이템을 생산할 수 있다. 이러한 유연성을 확보하기 위해 OEM은 제조 기계설비를 모듈화하여 설계한다. 그것이 실제로 어떻게 작동하고 있는지는 Ruhlamat에서 확인할 수 있다.

Ruhlamat는 신용카드 및 여권에 사용되는 RFID 인레이를 위한 매우 유연한 조립라인을 구축했다. 그중에는 와이어 코일 임베딩(WCE) 머신 시리즈가 있다. 여기에는 완전히 통합된 인레이 어셈블리 라인을 형성하기 위해 배열할 수 있는 기계 모듈들이 포함된다. Ruhlamat의 소프트웨어 개발팀장인 Martina Oehring 씨는 “만약 모듈형이 아닌 단일 시스템으로 이와 같은 라인을 구축한다면 훨씬 더 위험하고 시간도 많이 걸릴 것입니다. 따라서 자동화 시스템에서 우리가 찾고 있었던 것은 개발과 시운전 시간을 지속적으로 단축하는 것이었습니다.”라고 밝혔다. 전용 메커트로닉스 유닛을 통해 와이어 배치, 컴포넌트 마운팅 및 솔더링에서 테스팅, 펀칭, 마감에 이르는 각 주요 프로세스를 처리한다.

어플리케이션 모듈은 여러 명의 프로그래머가 동시에 시운전할 수 있도록 한다. 사진: Ruhlamat GmbH

모듈화의 최고봉

광범위한 라인 구성외에도 기술적 도전도 요구되었다. 대표적인 사례로는 완성된 카드에 안테나 역할을 할 와이어를 배치하는 모듈이다. 초음파 기술을 통해 10마이크로미터(μm) 정밀도로 기판에 매우 얇은 와이어를 내장시키는 것이다. Oehring 씨는 “우리는 결함 제품을 표시할 수 있는 인라인 광학 품질 검사 모듈이 있습니다.”라고 추가했다.

WCE는 와이어 배치 및 광학 검사에서 와이어 감기, 풀기 및 이송에 이르는 다양한 프로세스 수행을 위해 백본 주위에 배열할 수 있는 12개의 기계 모듈을 구축했다. “우리는 모듈들을 통합 가능한 유닛으로 설계하여 각각의 제품 수명주기를 그대로 적용할 수 있었습니다.”라고 설명했다.

“그렇게 함으로써 표준화된 기계 모듈을 사용하여 기계의 새로운 변종을 자유롭게 구성할 수 있습니다.” 이를 위해 Oehring과 그녀의 팀은 B&R의 Automation Studio 프로그래밍 도구의 기능을 사용하여 소프트웨어를 어플리케이션 모듈에 캡슐화할 수 있었다. “내부에서는 우리의 모든 모듈이 동일한 구조를 가지고 있습니다.” 여기에는 데이터 처리, 작동자 모드, 위치 계산 및 알람 처리가 포함되며, 실제 기술적인 기능이 주요 단계 시퀀스로 매핑된다. 이를 통해 개발자는 다른 기계 시리즈에서 변경되지 않은 일부 모듈을 사용하여 시간을 절감할 수 있다. Oehring 씨는 “캡슐화는 우리가 오랫동안 희망했던 것이기 때문에, B&R에게 매우 유리했습니다.”라고 말했다.

Martina Oehring

소프트웨어 개발팀장, Ruhlamat

“완전히 캡슐화된 소프트웨어는 병렬 엔지니어링이 가능하기 때문에, 시운전 시간을 단축하는 동시에 오류 발생률을 감소시킵니다.”

조정된 프레임워크의 모든 기능

모듈화 소프트웨어 프로젝트의 중요한 컴포넌트는 모든 프로세스가 조정되는 상위 프레임워크이다. 파라미터 구조 및 작업 관리 외에도 여기에는 운전 모드, 안전 및 드라이브 기능, 사용자 인터페이스 및 개발 어플리케이션 모듈에 대한 인터페이스가 포함된다. “프레임워크의 구성은 설계 단계에서 중요한 부분입니다. B&R 전문가의 지원으로 우리는 프로세스 시간을 최대한 단축할 수 있는 루틴을 개발했습니다.” Oehring 씨의 설명이다.

프레임워크는 또한 구성 레이어를 통해 Automation Studio의 해당 로직에 연결되는 하드웨어 구조에 대한 설계가 포함된다. 이러한 분할은 소프트웨어로부터 하드웨어를 명확하게 분리하기 때문에 필수적이다. 어플리케이션 모듈이 추가되거나 제거될 때 구성 레이어를 통해서만 이들 (하드웨어와 소프트웨어) 두 세계는 연결되거나 분리될 수 있다.

동시에 작업하는 프로그래머들

Oehring 씨는 여러 개발자가 동시에 동일한 시스템에서 독립적으로 작업할 수 있는 기능에 특히 만족했다. “하나의 특별 주문에 대해 우리는 촉박한 마감시간을 앞두고 수많은 새로운 옵션을 개발해야 했습니다. 때로는 5명의 프로그래머가 동시에 각자의 모듈을 개발하고 배치하도록 했습니다. 우리는 일정보다 빨리 납품했을 뿐만 아니라, 오류율도 크게 줄였습니다.”